Fascio di tubi alettati ad alta efficienza per scambiatori di calore raffreddati ad aria con pressione di progetto di 10,0 MPa secondo TEMA ASME API 661 ISO 13706

Luogo di origine: Cina
Marca: YUHONG
Certificazione: TEMA / ASME VIII-1 / API 661 / ISO 13706
Numero di modello: Fascio di tubi alettati per raffreddatore d'aria
Quantità di ordine minimo: 1 set
Prezzo: Negoziabile
Imballaggi particolari: Pacchetto degno del mare
Tempi di consegna: 40-150 giorni
Termini di pagamento: L/C, T/T
Capacità di alimentazione: 2000 insiemi/anno
Richiedi informazioni adesso
Ottenere una citazione
Specifiche
Funzionalità principali

Fusoli di tubi a pinne ad alta efficienza

,

Tubo di scambiatori di calore raffreddati ad aria

,

TEMA ASME API 661 Fuso di tubi

Prestazioni termiche:
Alta efficienza di trasferimento del calore
NDT del condensatore:
HT, RT, UT, PT, MT, PMI
tuboMateriale:
Rame, Acciaio inossidabile, Titanio, Inconel
Numero di passaggi:
Da 1 a 4 passaggi
Temperatura di progetto:
Da -40°C a +450°C
Pressione di progetto:
Fino a 10,0 MPa
Materiale del tubo:
Rame, Acciaio inossidabile, Titanio, Inconel
Numero dei passaggi:
Da 1 a 4 passaggi
Altezza delle pinne:
8mm-16mm
Pitch pin:
7 - 11,5 FPI
Descrizione di prodotto
Fascio tubiero alettato per scambiatori di calore raffreddati ad aria (ACHE) TEMA / ASME VIII-1 / API 661 / ISO 13706
Fascio tubiero alettato per scambiatori di calore raffreddati ad aria (ACHE) | Temp. di progettazione da -40°C a +450°C | Pressione di progetto fino a 10,0 MPa | Secondo TEMA / ASME VIII-1 / API 661 / ISO 13706
Panoramica: fascio tubiero alettato negli scambiatori di calore raffreddati ad aria
Uno scambiatore di calore raffreddato ad aria (ACHE) utilizza l'aria ambiente come mezzo di raffreddamento, passando attraverso un fascio tubiero alettato per rimuovere il calore dal fluido di processo che scorre all'interno dei tubi. Il fascio tubiero alettato è l'elemento centrale di scambio termico dell'ACHE. All'esterno dei tubi vengono applicate delle alette per compensare il basso coefficiente di scambio termico convettivo dell'aria (tipicamente 10-60 W/m²*K) rispetto ai fluidi liquidi o condensanti all'interno dei tubi.
Questo prodotto è progettato e realizzato in conformità a TEMA Classe C/B/R, ASME Sezione VIII Divisione 1, API 661 (scambiatori di calore raffreddati ad aria per servizi generali di raffineria) e ISO 13706 (industrie petrolifere, petrolchimiche e del gas naturale - scambiatori di calore raffreddati ad aria). Tutte le selezioni dei parametri riportate di seguito si basano sugli standard di progettazione applicabili e sulle condizioni di processo.

Panoramica della configurazione ACHE
Il fascio tubiero alettato in un ACHE è costituito da più tubi alettati disposti in file orizzontali (tipicamente da 2 a 8 file di profondità), supportati da piastre tubiere e supporti intermedi, con collettori o collettori di ingresso/uscita a ciascuna estremità. L'aria ambiente viene forzata o indotta attraverso il fascio dai ventilatori.
Un tipico fascio tubiero alettato ACHE comprende:
  • Tubi alettati (dritti, con alette applicate alla superficie esterna per tutta la lunghezza attiva tra le piastre tubiere)
  • Piastre tubiere (anteriore e posteriore) con fori per accogliere tubi
  • Telai laterali e struttura di supporto
  • Scatole di testata (ingresso e uscita) con attacchi flangiati
  • Partizioni di passaggio (per disposizione a passaggi multipli)
  • Opzionale: feritoie per il controllo del flusso d'aria, camera di pressione, anello della ventola e parete antivento

Parametri di trasferimento termico lato aria - Base di progettazione
I seguenti parametri vengono utilizzati nel dimensionamento termico dei fasci tubieri alettati raffreddati ad aria secondo API 661 e ISO 13706:
Parametro Gamma tipica Note
Velocità frontale dell'aria (avvicinamento al fascio) 1,5 - 4,0 m/sec Selezionato in base al limite di potenza della ventola e alla geometria del fascio. Velocità inferiore per un design silenzioso.
Velocità della massa d'aria (attraverso il fascio) 2 - 6 kg/m²*s Basato sull'area libera del fascio (spazi tra tubi e alette).
HTC convettivo lato aria (equivalente a tubo nudo) 30 - 120 W/m²*K Dipende dalla geometria delle alette, dalla velocità dell'aria e dalla conduttività termica del materiale delle alette.
Efficienza delle pinne 40% - 90% Calcolato con il metodo Kern o ESDU. Dipende dall'altezza dell'aletta, dallo spessore, dal materiale e dal collegamento tra l'aletta e il tubo.
HTC complessivo (lato aria-tubo, riferito all'area del tubo nudo) 15 - 60 W/m²*K Tipico dei fasci alettati ACHE nel servizio di processo.
Caduta di pressione lato aria (nel fascio) 100 - 300 Pa Limite di progettazione API 661. Valori più alti richiedono una maggiore potenza della ventola.
Intervallo di temperatura ambiente di progettazione da -40°C a +55°C In base ai dati meteorologici del sito (massimi estivi e minimi invernali per considerare l'avvio/stallo dei ventilatori).
Area frontale del fascio 10 - 200 m² per baia Fasci più grandi con più alloggiamenti in parallelo.

Tipi di pinne: criteri di selezione specifici dell'ACHE
I seguenti tipi di attacchi per pinne sono comunemente utilizzati nel servizio ACHE. La selezione è determinata dalla temperatura di servizio, dall'ambiente corrosivo e dal ciclo termico.
Pinna tensionata con piede a L (avvolgente)
  • Striscia di aletta formata con piede a forma di L, avvolta elicoidalmente attorno al tubo sotto tensione
  • Il piede dell'aletta entra in contatto con la superficie esterna del tubo
  • Temperatura massima di funzionamento continuo (punta dell'aletta/tubo metallico): ≤ 150°C per HTRI ESG-11
  • Materiali delle alette: alluminio 1100 (il più comune), rame C1100
  • Materiali del tubo: acciaio al carbonio, 304/316L, rame
  • Applicazione ACHE: raffreddamento di gas a bassa temperatura, intercooler per compressori, condensatori di idrocarburi (raffreddati ad aria) con temperatura lato tubo ≤ 120°C
  • Limitazione: cicli termici > 100 cicli a > 120°C degraderanno il legame meccanico, richiedendo un'area aggiuntiva delle alette per la correzione della resistenza del legame HTRI.
Piede KL (piede L zigrinato)
  • Tubo base zigrinato prima dell'avvolgimento; piede dell'aletta meccanicamente bloccato nella superficie zigrinata
  • Temperatura massima di funzionamento continuo: ≤ 320°C
  • Materiali delle alette: alluminio 1100
  • Materiali del tubo: acciaio al carbonio, acciaio inossidabile
  • Applicazione ACHE: raffreddamento del gas di processo a media temperatura, postrefrigeratori del compressore (temperatura lato tubo da 120°C a 280°C), condensatori di testa di raffineria
  • Caratteristica di adesione: adesione migliorata rispetto al piede a L standard; mantiene l'80% del contatto termico iniziale a 250°C dopo 1.000 cicli termici secondo i dati di test del produttore.
Piede LL (piede L sovrapposto)
  • Piede dell'aletta sovrapposto per racchiudere completamente la circonferenza del tubo
  • Fornisce una copertura completa della superficie del tubo per la protezione dalla corrosione
  • Temperatura massima di funzionamento continuo: ≤ 177°C
  • Materiali alette: Alluminio 1100, Rame C1100
  • Materiali del tubo: acciaio al carbonio, 304/316L
  • Applicazione ACHE: raffreddatori d'aria per ambienti marini, raffreddamento di processi costieri, ambienti atmosferici corrosivi in ​​cui è richiesta la protezione dalla corrosione del diametro esterno dei tubi. Alternativa alla più costosa pinna estrusa.
Tubo alettato estruso (bimetallico)
  • Formato da un tubo bimetallico (manicotto esterno in alluminio sul tubo base interno). Alette estruse dal manicotto esterno mediante laminazione.
  • Legame integrale tra aletta e tubo: nessuno spazio meccanico, nessuna resistenza di adesione.
  • Temperatura massima di funzionamento continuo: ≤ 230°C (esterno in alluminio) - limite di progettazione ASME/API 661 per alette estruse.
  • Materiali del tubo (interno): acciaio al carbonio, 304/316L, titanio, rame-nichel
  • Materiale aletta (esterno): alluminio 1100
  • Applicazione ACHE: Ambienti atmosferici corrosivi, raffreddatori d'aria marini e offshore, fasci alettati di impianti chimici, raffinerie costiere. Fornisce protezione catodica del tubo base in ambiente salino (l'alluminio si corrode preferibilmente).
Tubo alettato saldato ad alta frequenza
  • Striscia di alette saldata in continuo alla superficie esterna del tubo mediante saldatura a resistenza ad alta frequenza - legame metallurgico.
  • Nessuna resistenza al legame delle alette.
  • Temperatura massima di funzionamento continuo: ≤ 450°C (alette in acciaio al carbonio), ≤ 400°C (alette in acciaio inox)
  • Materiali del tubo: acciaio al carbonio SA-106 Gr.B, 304/316L, acciaio legato
  • Materiali delle alette: acciaio al carbonio (zincato a caldo o verniciato), 304/316L
  • Applicazione ACHE: raffreddamento di gas ad alta temperatura, recupero del calore di scarto, sezioni di convezione di riscaldatori, raffreddatori d'aria con surriscaldatore di vapore, raffreddatori di gas di processo con temperatura lato tubo > 280°C
  • Opzione aletta seghettata (fessurata): fornisce un HTC lato aria superiore del 10-15% rispetto all'aletta solida con la stessa densità dell'aletta, con una caduta di pressione lato aria leggermente aumentata.

Geometria della pinna - Gamme standard ACHE (API 661 / ISO 13706)
Parametro Piede L / KL / LL Estruso Saldato ad alta frequenza
Diametro esterno del tubo base 19,05 mm (3/4") - 38,1 mm (1,5") 15,88 mm - 50,8 mm 19,05 mm - 50,8 mm
Spessore della parete del tubo 1,65 mm - 3,4 mm 1,65 mm - 3,4 mm 1,65 mm - 5,0 mm
Altezza dell'aletta (dal diametro esterno del tubo) 8mm-16mm 8mm-16mm 8mm-19mm
Passo delle alette (FPI - alette per pollice) 7 - 11.5 7 - 11 2 - 7 (per servizi ad alta temperatura e soggetti a fuliggine)
Spessore delle alette 0,25 mm - 0,5 mm Integrale (equivalente a 0,4 mm - 0,8 mm) 0,8 mm - 3,2 mm
Rapporto superficie aletta-tubo (esteso/nudo) 10 - 23 (a seconda dell'altezza e della pendenza) 10 - 20 6 - 15
Temperatura operativa massima (punta dell'aletta) 150°C (L) / 320°C (KL) / 177°C (LL) 230°C 450°C

Pacchetto ACHE Costruzione meccanica
Disposizione del fascio tubiero (configurazioni comuni)
  • File di tubi: 2, 3, 4, 6 o 8 file (API 661 tipico). Il numero di file è determinato dall'area di trasferimento del calore lato aria richiesta e dalla potenza della ventola consentita.
  • Passo del tubo (trasversale): generalmente da 1,5* a 2,5* diametro esterno del tubo (da centro a centro nella direzione del flusso d'aria)
  • Passo del tubo (longitudinale): generalmente da 1,5* a 2,5* diametro esterno del tubo (lungo la direzione del flusso d'aria)
  • Area frontale del fascio: determinata dal flusso d'aria totale richiesto e dalla velocità frontale (1,5-4,0 m/s). I pacchetti più grandi sono suddivisi in più alloggiamenti.
Tipi di giunti tubo-piastra tubiera (ACHE)
  • Giunto espanso: espansione idraulica a 160-220 MPa. Resistenza allo strappo ≥ 20 MPa (secondo TEMA RCB-4.3 per tubi in acciaio al carbonio). Adatto per servizi non tossici e non pericolosi.
  • Giunto saldato: saldatura di tenuta (gambo d'angolo 1,5-2,0 mm) + penetrazione completa per servizi tossici o ad alta pressione. Procedura di saldatura secondo ASME Sezione IX.
  • Combinato (saldatura + espansione): consigliato per servizi di cicli termici (> 500 cicli/anno) e pressione lato tubo > 5,0 MPa.
Testate e Collettori (Distribuzione lato tubo)
  • Collettori di ingresso/uscita: rettangolari o rotondi, con connessioni flangiate conformi a ASME B16.5 o B16.47.
  • Divisori dei passaggi (deflettori all'interno dei collettori): utilizzati per configurare il percorso del flusso lato tubo come passaggio singolo, due passaggi o quattro passaggi a seconda della caduta di pressione consentita sul lato tubo e del coefficiente di trasferimento di calore richiesto.
  • Pressione di progetto del collettore: adattata alla pressione di progetto del lato tubo (tipica da 0,1 a 10,0 MPa). Secondo ASME VIII-1.
Elementi strutturali lato aria
  • Telai laterali e elementi di supporto: struttura con canali in acciaio o travi a I per sostenere il peso del fascio e gestire le vibrazioni indotte dalla ventola.
  • Pareti antivento: Pannelli verticali opzionali attorno al perimetro del fascio per impedire il ricircolo dell'aria e garantire una distribuzione uniforme del flusso d'aria.
  • Alette: regolabili manualmente o automaticamente per controllare il flusso d'aria durante l'avvio o lo spegnimento in climi freddi.

Selezione dei materiali - Fasci di tubi alettati ACHE
Le seguenti combinazioni di materiali sono standard secondo API 661 per i servizi di raffineria e impianti di processo. La selezione si basa sulla corrosività del fluido lato tubo, sulla temperatura di esercizio e sulla gravità della corrosione atmosferica.
Materiali dei tubi
Materiale Fluidi applicabili sul lato tubo Intervallo di temperatura Limite di cloruro Specifica ASTM/BS
Acciaio al carbonio SA-179 / 106 Gr.B / 20# Acqua, olio, gas non corrosivi, vapore Da -20°C a +425°C N/A (nessun rischio di vaiolatura) ASTM A179/A106/GB8163
Acciaio inossidabile 304/304L Gas di processo pulito, acqua deionizzata, idrocarburi delicati Da -196°C a +600°C (declassato sopra 425°C secondo ASME II-D) ≤ 200 ppm ASTM A213TP304L
Acciaio inossidabile 316/316L Fluidi di processo contenenti cloruro, acidi organici, servizio acido (≤ 200 ppm Cl⁻) Da -196°C a +500°C ≤ 200 ppm (316 L) ASTM A213TP316L
Titanio Gr.2/TA2 Acqua di mare, salamoia, acqua di raffreddamento ad alto contenuto di cloruri Da -40°C a +230°C Fino a 20.000 ppm ASTM B338/GB/T 3625
Rame-nichel C70600 Raffreddamento marino, acqua salmastra Da -40°C a +200°C < 500 ppm (il CN sviluppa uno strato di passivazione) ASTM B111
Materiali delle pinne
Materiale della pinna Tipo di attacco per pinna Limite di temperatura Conducibilità Termica (a 20°C) Note sulla resistenza alla corrosione
Alluminio 1100/1050 Piede L, KL, LL, estruso 150-320°C (a seconda del tipo) ~220 W/m*K Buona corrosione atmosferica; forma ossido protettivo. Sacrificale per l'acciaio in esposizione marina costiera (protettiva).
Rame C1100 / C1220 Piede L, piede LL ≤ 200°C ~390 W/m*K Elevata conduttività termica; utilizzato dove è richiesto il massimo trasferimento di calore a bassa temperatura; sensibile all'ammoniaca.
Acciaio al carbonio (zincato/verniciato) Saldato ad alta frequenza ≤ 450°C ~50 W/m*K Per servizio ad alta temperatura; richiede un rivestimento resistente alla corrosione in ambienti umidi (zincatura a caldo secondo ASTM A153 o vernice epossidica).
Acciaio inossidabile 304/316L Saldato ad alta frequenza ≤ 400°C ~16 W/m*K Per servizi corrosivi ad alta temperatura (ad es. gas acido, H₂S); non è richiesto alcun rivestimento aggiuntivo.
Finned tube bundle for air-cooled heat exchanger showing tube arrangement and fin structure
Close-up view of finned tube bundle construction showing fin attachment details
Prodotti correlati
Invia una richiesta